Osmotické jevy v přírodě: Vysvětlení a příklady

Osmotické jevy jsou významnou hybnou silou mnoha biologických procesů.

Co je to osmóza?

Buňky jsou obaleny polopropustnou membránou, která propouští vodu, ale nepropouští molekuly látek, které jsou ve vodě rozpuštěné (např. sůl). Osmotické jevy v buňkách jsou založeny na polopropustnosti (semipermeabilitě) plazmatických membrán, to znamená, že cytoplazmatickými biomembránami - plazmalemou a tonoplastem - snadno prochází (difundují) jen molekuly vody a nikoli ve vodě rozpuštěné látky. Rozdíly v koncentracích roztoků se tedy vyrovnávají pouze přesunem vody, což vede k vyrovnání koncentrací na obou stranách biomembrány.

Jestliže srovnáme dva roztoky s různou koncentrací látek, je roztok s vyšší koncentrací látek tzv. hypertonický. Roztok s nižší látkovou koncentrací je hypotonický. Roztoky o stejné látkové koncentraci jsou izotonické. Rovnováha vody mezi buňkou a jejím prostředím a pohyb vody přes buněčné membrány je pro organismy zásadní.

• V hypertonickém roztoku (má vyšší koncentraci než buněčná šťáva vakuoly, např. nasycený roztok NaCl) buňka vodu odevzdává.
• V hypotonickém roztoku (má nižší koncentraci než buněčná šťáva vakuoly, např. dešťová voda) buňka vodu přijímá.
• V izotonickém roztoku (koncentrace vně a uvnitř buňky je stejná) nedochází k pohybu vody do prostředí ani dovnitř buňky.

Osmotické jevy u rostlin

Buňky rostlin mají buněčné stěny a ty pomáhají udržovat buněčnou vodní rovnováhu, pokud je buňka v hypotonickém roztoku (při dešti). Rostlinná buňka osmoticky přijímá vodu a bobtná. Pružná buněčná stěna se rozpíná tak dlouho, než dojde k vyvolání zpětného tlaku na buňku, tím se zabrání dalšímu příjmu vody. V této situaci je buňka ve stavu tzv. turgoru, tedy napětí (normální stav rostliny buněk).

Pokud je rostlinná buňka v hypertonickém prostředí, odevzdává vodu svému okolí. Dochází k odtahování její plazmatické membrány od buněčné stěny. Tento jev se nazývá plazmolýza. Osmotické jevy u rostlin lze dobře prokazovat při sledování např. lístků měříku nebo pokožky cibule (nejlépe červené) mikroskopem při jejich vložení do nasyceného (hypertonického) roztoku soli (dochází k plazmolýze).

Čtěte také: Klimatické změny a Česká republika

Příklady osmózy z přírody

• Proč třešně, které obsahují mnoho cukru, za vydatného deště popraskají?
• Proč uschnou rostliny, které jsou pomočeny naším domácím psíkem?
• Proč nemůže být pacientovi podána nitrožilně čistá voda, ale tzv. fyziologický roztok, který má obdobnou koncentraci rozpuštěných látek jako je v krvi? Protože by do sebe orgány čistou vodu začaly nasávat a zvětšovat svůj objem. Jako fyziologický roztok se proto používá 0,9% roztok NaCl (soli), který má stejnou hustotu jako krev.

Praktické ukázky a pokusy

Pokus s mrkví a solí nebo cukrem

Pomůcky: Mrkev, sůl nebo cukr, korkovrt, šroubová matice, kádinka.

1. Připravte tyčinku pletiv vyříznutou korkovrtem z části kořene čerstvé mrkve.
2. Nasaďte 5-10 cm dlouhou vyříznutou tyčinku do šroubové matice a postavte ji do kádinky s nasyceným roztokem soli nebo cukru.
3. Po 40-60 minutách pozorujte a zhodnoťte výsledek.

Poznámka: Tyčinka je po vložení do roztoku nejprve vzpřímená, později se ohýbá, uvolňuje se z matice. Dochází ke ztrátě turgoru buněk. Dutina v kořeni mrkve se plní tekutinou.

Pokus s olistěným stonkem rostlin a roztokem soli

Pomůcky: Stonek rostliny s listy (např. poděnka světlá), zkumavka s vodou, papírové měřítko (volitelné), roztok soli.

1. Čerstvě uříznutý stonek s listy vložte do zkumavky s vodou tak, aby hrot listu směřoval ke stupnici papírového měřítka.
2. Pozorujte vadnutí.

Poznámka: Pokus lze provádět i bez měření na stupnici vložením stonku s listy do kádinky s roztokem soli a pozorujte vadnutí.

Osmotické jevy u rostlin lze dobře prokazovat při sledování např. lístků měříku nebo pokožky cibule (nejlépe červené) mikroskopem při jejich vložení do nasyceného (hypertonického) roztoku soli (dochází k plazmolýze). Mikroskopické preparáty pro pozorování plazmolýzy v buňkách byly připraveny z dostupného materiálu - suknic cibule, listů rostlin, plodů apod.

Čtěte také: Jak se připravit na zimu

Výsledky pokusů můžete shrnout v tabulce:

Čtěte také: Znečištění vody a urbanizace

tags: #osmotické #jevy #v #přírodě #vysvětlení

Oblíbené příspěvky:

• Data o ekologickém zemědělství v ČR
• Papírová lepicí páska
• Tříděný odpad ve skříňce
• Cestovní doporučení Severní Makedonie
• Normy a rady pro odpady v kuchyni